PAB: Անձնական աուդիո տուփ `5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Այս նախագծի գաղափարը ծնվեց HiFi համակարգի երեք խոշոր բաղադրիչները քերծելու անհրաժեշտությունից, որոնք այժմ հասել էին իրենց կյանքի ավարտին: Բացի այդ, ինձ ավելի շատ տարածք էր հարկավոր դարակաշարում այլ օբյեկտների համար, ուստի ես առիթից օգտվեցի և սկսեցի սովորել Անձնական աուդիո տուփում ՝ փոխարինելու երեք խաղողի բերքահավաքի «հսկաների» բոլոր գործառույթները:

Թվում էր, որ Raspberry Pi3B+ - ը լավագույն ընտրությունն է հետևյալ պատճառներով.

• Փոքր ձևի գործոն և ցածր էներգիայի սպառում;
• Աուդիո PCM ելք ընդունելի որակով;
• Mopidy- ի առկայությունը `mpd արձանագրություն իրականացնող ընդարձակ երաժշտական սերվեր;
• Աղբյուրների բարձր ինտեգրում. Տեղական երաժշտություն, CDROM, ռադիոհաղորդումներ, Spotify, Tunein և այլն:

Ինտեգրելով այն մի քանի այլ բաղադրիչների հետ ՝ ես կարողացա ստեղծել ամբողջական և անգլուխ համակարգ, որն ունակ է երաժշտություն նվագարկել CD- ներից, տեղական ֆայլերից, առցանց ռադիոյից, Spotify տեսացանկերից, podcast- երից: Եվ ֆրոնտենդի միջոցով ես այժմ կարող եմ կառավարել դրա ամբողջ աշխատանքը LAN- ին միացված ցանկացած սարքից (սմարթֆոն, համակարգիչ, պլանշետ):

Պարագաներ

• Ազնվամորի PI3B+
• Հին DVD պատյան
• CDROM ընթերցող
• 5v-5A էլեկտրամատակարարում
• Գերկոնդենսատորներ
• Տարբեր բաղադրիչներ (տրանզիստորներ, LED, ռելե, Op-Amp). Տես նախագծի մանրամասները

Քայլ 1. Բաղադրիչների դեպք և դասավորություն

Առաջին խնդիրը, որին բախվեցի, համապատասխան պատյան ընտրելն ու գտնելն էր: Տանը ոչինչ չգտնելով, ես գտա այս էժան DVD նվագարկիչը Amazon- ում մի քանի դոլարով, բայց նմանատիպ ցանկացած բան բավական լավ կլինի: Գործի չափսերն են ՝ 27 սմ x 20 սմ x 3.5 սմ:

Ես ամբողջությամբ հեռացրեցի ամբողջ բովանդակությունը ՝ պահելով միայն փոքր տախտակը ՝ կառավարելու առջևի LED- ն, հոսանքի կոճակը և USB մուտքը: Հետո ես պլանավորեցի նոր բաղադրիչների ներքին դասավորությունը (տես նկարը):

Քայլ 2. Աուդիո ստերեո զգայարանների անջատիչ

Ինչու՞ ավտոմատ աուդիո անջատիչ: Անհրաժեշտությունը ծագում է այն բանից, որ ես հաճախ եմ հեռուստացույց լսում HiFi ուժեղացուցիչի միջոցով, բայց ես չէի ուզում ամեն անգամ ընտրել ուժեղացուցիչի աղբյուրի անջատիչը: Այս միացման դեպքում ուժեղացուցիչի մուտքը միշտ նույնն է, և աղբյուրը ինքնաբերաբար ընտրվում է Audio Stereo Sensing Switch- ի կողմից:

Սխեման ուղղակիորեն առաջ է: Երբ PAB- ը չի խաղում, HiFi- ի ձայնային աղբյուրը գալիս է հեռուստատեսությունից: Եթե PAB- ն նվագում է, ռելեն ընտրում է Raspberry- ից աուդիո:

Քայլ 3. Գերհզոր կոնդենսատորների արկղ

Ինչպես հայտնի է, Ազնվամորու էներգիայի մատակարարման հանկարծակի ընդհատումը հանգեցնում է անհապաղ անջատման ՝ առանց անջատման ընթացակարգի կատարման, ինչը կարող է վտանգել օպերացիոն համակարգը և, հետևաբար, դրա ամբողջական գործառույթը: Սուպերկոնդենսատորը ավանդական կոնդենսատորից տարբերվում է երկու էական բնութագրիչներով. Իր թիթեղներն իրականում ունեն ավելի մեծ տարածք և նրանց միջև հեռավորությունը շատ ավելի փոքր է, քանի որ միջերկրածովային մեկուսիչն այլ կերպ է աշխատում, քան սովորական դիէլեկտրիկը: Այս տեխնիկայով կարող են կատարվել շատ բարձր հզորություն (մի քանի տասնյակ Ֆարադների կարգի) կոնդենսատորներ ՝ պահպանելով փոքր չափերը: Հետևաբար, գաղափարն այն է, որ գերկոնդենսատորների միջոցով ստեղծվի 5 վ «բուֆեր» և ակտիվացնել անջատումը, երբ հայտնաբերվի մատակարարման լարման բացակայությունը: Այս կերպ, այլևս անհրաժեշտ չի լինի ձեռքով միջամտել անջատումը գործարկելու համար, այլ պարզապես հեռացնել վարդակից (կամ ակտիվացնել անջատիչը) `ապահով անջատումը ապահովելու համար:

Սխեմատիկ վկայակոչելով ՝ էներգիայի մատակարարումը կիրառվում է ձախ տերմինալի վրա, իսկ Schottky դիոդը կանխում է հոսանքի ցանկացած վերադարձ էլեկտրասնուցման աղբյուրին: Երկու 1.2Ω 5W հզորության ռեզիստորները զուգահեռաբար սահմանափակում են գերակոնդենսատորների լիցքավորման հոսանքը ՝ էներգիայի մատակարարումը պաշտպանելու համար: Առանց այդ դիմադրողների, լիցքաթափվող երկու գերակոնդենսատորների պահանջած գագաթնակետային հոսանքը գրեթե անկասկած կկարողանա վնասել էներգիայի մատակարարումը: Էլեկտրաէներգիայի դիոդը պետք է անպայման լինի Schottky տիպի, որպեսզի 5V սանդղակով շարքի մեջ տեղադրվի նվազագույն լարման անկում:

Երկու գերհզոր կոնդենսատորները միացված են շարքում `ապահովելու դրանց ծայրերում առավելագույն լարումը 5,4 վոլտ (յուրաքանչյուր գերակոնդենսատոր` 10F, 2.7V), իսկ հզորություններին զուգահեռ երկու դիմադրողականությունը հավասարակշռում են լիցքավորման հոսանքները և երաշխավորում դանդաղ լիցքաթափումը, երբ ազնվամորին շրջվում է: անջատված Մուտքի զուգահեռ երկու 1KΩ ռեզիստորները էներգիայի մատակարարման 5V- ը կիսում են կիսով չափ `հոսանքի խափանումը հայտնաբերելու համար անհրաժեշտ ազդանշանը վերցնելու համար (միացված է Raspberry GPIO 7 -ին): Ի տարբերություն ժամանակակից լիթիումի բջիջների, գերակոնդենսատորները երաշխավորում են գրեթե անսահմանափակ քանակությամբ լիցքավորման և լիցքաթափման ցիկլեր ՝ չկորցնելով որևէ բնութագիր:

Շղթան, հետևաբար, կկարողանա պահել Ազնվամորու սնուցումը և գործել այն ժամանակի ընթացքում, որն անհրաժեշտ է կանոնավոր անջատում կատարելու համար: Անջատման գործընթացի սկիզբը կբացահայտվի Raspberry- ով աշխատող ծրագրի միջոցով, որը կհետեւի GPIO 7 -ի կարգավիճակին, որին միացված է էներգիայի մակարդակը: Երբ հոսանքն անջատված է, GPIO- ի 7 -րդ կապն անցնում է ցածր մակարդակի վրա և առաջացնում անջատում: Սա ծածկագիրն է ՝

#!/usr/bin/env պիթոն

ներմուծել RPi. GPIO- ն որպես GPIO ներմուծել ենթամշակման GPIO.setmode (GPIO. BCM) # օգտագործել GPIO համարակալումը GPIO.setwarnings (False) INT = 7 # pin 26 մոնիտորներ Power Supply # օգտագործել թույլ pull_up ՝ բարձր GPIO.setup (INT, ստեղծելու համար) GPIO. IN, pull_up_down = GPIO. PUD_UP) def main (): while True: # ընդհատում դրեք ընկած եզրին և սպասեք, որ դա տեղի ունենա. մուտքագրում (INT) == 0: # դեռ ցածր, անջատում Pi subprocess.call (['poweroff'], shell = True, / stdout = subprocess. PIPE, stderr = subprocess. PIPE) if _name_ == '_main_': հիմնական ()

Mustրագիրը պետք է պահվի/usr/local/bin/.py- ում և կազմաձևվի, որ գործի, երբ ազնվամորին սկսվի: Իրականացված փորձարկումներից պարզվեց, որ երկու գերհզոր կոնդենսատորների կարողությունները բավարար են Ազնվամորիի անջատման ժամանակն ապահովելու համար: Եթե ավելի շատ ժամանակ պահանջվի, ապա բավարար կլինի գոյություն ունեցողներին զուգահեռ ներդնել երկու այլ գերակոնդենսատորներ կամ դրանք փոխարինել ավելի մեծ հզորությամբ երկուսով:

Քայլ 4: USB պորտերի հավաքում և օգտագործում

Արգելափակման սխեմատիկան ցույց է տալիս, թե ինչպես միացնել PAB- ի համար մի քանի սարքեր հիմնական 3 ավտոբուսում (+5v, USB և աուդիո ստերեո):

Նկատի ունեցեք, որ CD ընթերցողի սնուցման աղբյուրը միացված է անմիջապես հիմնական սնուցման աղբյուրին «Y» մալուխի միջոցով, մինչդեռ աուդիո մուտքը գնում է Ազնվամորի: Չորս USB ազնվամորու նավահանգիստներն օգտագործվել են հետևյալի համար.

• CD ընթերցող;
• 250 ԳԲ սպասք ՝ տեղական երաժշտական ֆայլերը (mp3, m4a, wma, flac և այլն) պահելու համար;
• 16 ԳԲ միկրո SD քարտ (USB ադապտերով) `հիմնական Raspi SD- ի ամբողջական կրկնօրինակը պահելու համար (տես ստորև);
• միացում արտաքին պատյանին USB պորտին:

Արտաքին USB պորտը կարող է օգտագործվել արտաքին երաժշտություն նվագարկելու կամ արտաքին սարքերը սնուցելու համար: Իմ դեպքում, ես սնուցում եմ արտաքին Bluetooth հաղորդիչ, քանի որ ես հեռացրել եմ Raspi- ի ներքինը ցածր տիրույթի և անկայունության պատճառով: Արտաքին bluetooth- ով ես քշում եմ 2 տարբեր ստերեո բարձրախոսներ տանը:

16 ԳԲ միկրո SD քարտը (USB ադապտերով) պարունակում է ազնվամորու ամբողջական պահուստավորում: Ես օգտագործում եմ rpi-clone- ը, որը պարզվել է, որ շատ լավ նախագիծ է, որը թույլ է տալիս ունենալ ազնվամորի լիարժեք աշխատանքային պահուստ ՝ առանց ներքին SD- ն հեռացնելու անհրաժեշտության: Ես շատ անգամ այս SD- ն փոխարինել եմ ներքինով, առանց որևէ խնդրի: Այսպիսով, ես ստեղծել եմ cronjob արմատային օգտվողի համար.

#Պահուստավորում sda- ում `յուրաքանչյուր չորեքշաբթի երեկոյան

15 2 * * 3/usr/sbin/rpi -clone sda -u | mail -s "PAB պահուստավորում SD- ում - կատարված է"

Այնուհետև ես նորից օգտագործեցի պատյանում տեղադրված սկզբնական հոսանքի կոճակը ՝ Ազնվամորին անջատելու և վերագործարկելու համար ՝ հետևելով այս ուղեցույցին ՝

Քայլ 5: Softwareրագրակազմ և օպերացիոն համակարգ

PAB- ի հիմնական օպերացիոն համակարգը պարզ Raspbian մինիմալն է (Debian Buster) ՝ մի քանի հատուկ հավելումներով.

• rpi-clone հիմնական պահուստավորման համար;
• ssmtp, պարզ ՏԿԱԻՆ համակարգից փոստը հեռացնելու համար;
• udevil, թույլ տալ USB կրիչների ավտոմատ հավաքում;
• abcde, վերցնել իմ CD հավաքածուն և սեղմել այն ցանկացած աուդիո ձևաչափի;
• mopidy, լիարժեք Music Player Daemon ՝ մի փունջ պլագիններով:

Այնուհետև ես գրել եմ PAB Scheduler սերվերի ամբողջական ծրագիր ՝ օգտագործելով python3 և tornado, որոնց կոդը դուրս է այս հոդվածի շրջանակներից, բայց կարող եմ հրահանգներ տրամադրել ըստ պահանջի: Scheduler- ի միջոցով դուք կարող եք ստեղծել երգացանկեր ձեր օրվա ցանկացած ժամի ՝ տարբերելով աշխատանքային օրերը հանգստյան օրերից:

PAB- ով աշխատող հիմնական ծրագրաշարը մոպիդիան է: Mopidy- ի տեղադրման և կազմաձևման համար (բավականին ընդարձակ) խնդրում ենք հղում կատարել դրա փաստաթղթերին այստեղ ՝

Սրանք տեղադրված հավելումներն են.

• Մոպիդի-Ալսամիքսեր
• Mopidy-Internetarchive
• Mopidy-Local-Sqlite
• Mopidy-Podcast
• Mopidy-Scrobbler
• Mopidy-Soundcloud
• Mopidy-Spotify
• Mopidy-Spotify-Tunigo
• Mopidy-Cd
• Մոպիդի-Իրիս
• Mopidy-Local-Images
• Mopidy-TuneIn

PAB- ի լիակատար վերահսկողություն ստանալու համար ես ընտրել եմ Iris- ի առջևի ընդլայնումը (տես նկարները): Սա շատ հզոր վեբ ծրագիր է ՝ հետևյալ հատկանիշներով.

• Mopidy- ի համար վեբ վրա հիմնված ինտերֆեյսի ամբողջական վերահսկում
• Բարելավված աջակցություն տեղական գրադարաններին (սնուցվում է Mopidy-Local-Sqlite- ի կողմից)
• Seննեք և կառավարեք տեսացանկեր և հետքեր
• Բացահայտեք նոր, հանրաճանաչ և հարակից երաժշտություն (գործարկված է Spotify- ի կողմից)
• Ազատ հյուրընկալվել

• Ինտեգրում ՝

  • Spotify
  • LastFM
  • Հանճարեղ
  • Snapcast
  • Icecast

Այսպիսով, ես ազատ եմ վերահսկել իմ երաժշտությունը գրեթե ցանկացած վայրից (համակարգիչ, պլանշետ, սմարթֆոն):